Estudio Experimental del Daño por Cavitación en Hélices Marinas Basado en la Velocidad de Rotación en las Aguas Costeras
Autores: Ju, Hae-ji; Choi, Jung-sik
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estudio Experimental del Daño por Cavitación en Hélices Marinas Basado en la Velocidad de Rotación en las Aguas Costeras
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Cavitación
Erosión
Hélice
Velocidad
Agujeros
Pruebas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
La cavitación en una hélice causa erosión, acelera la corrosión y puede desgastar las palas en casos severos. A pesar de los requisitos de mantenimiento provocados por la cavitación, pocos estudios han investigado la resistencia a la cavitación de las hélices de barcos pequeños. Por lo tanto, en este estudio, se investigaron estas características a través de una prueba de demostración en las aguas costeras de Corea del Sur. Se analizaron las características de erosión por cavitación según la velocidad de rotación baja y alta de la hélice, y se midió el peso cada 10 horas durante 100 horas de navegación. Las cavidades de erosión se compararon cualitativamente mediante pruebas de penetrante líquido (PT) y se compararon cuantitativamente mediante procesamiento de imágenes con detección de bordes de color. Los resultados mostraron que la pérdida de peso de la hélice a alta velocidad fue el doble que a baja velocidad. La erosión por cavitación exhibió un ciclo de incubación, aceleración, desaceleración y estado estable a baja velocidad, mientras que los períodos de aceleración y desaceleración se repitieron a alta velocidad. Según PT y la detección de bordes de color, la concentración de cavidades en las condiciones de baja y alta velocidad aumentó hacia los bordes de salida y de entrada, respectivamente. Además, en la dirección radial, la tendencia fue similar en ambas condiciones, y se detectó el mayor número de cavidades en la región de 0.7-0.9R, donde R es el radio de la hélice.
Descripción
La cavitación en una hélice causa erosión, acelera la corrosión y puede desgastar las palas en casos severos. A pesar de los requisitos de mantenimiento provocados por la cavitación, pocos estudios han investigado la resistencia a la cavitación de las hélices de barcos pequeños. Por lo tanto, en este estudio, se investigaron estas características a través de una prueba de demostración en las aguas costeras de Corea del Sur. Se analizaron las características de erosión por cavitación según la velocidad de rotación baja y alta de la hélice, y se midió el peso cada 10 horas durante 100 horas de navegación. Las cavidades de erosión se compararon cualitativamente mediante pruebas de penetrante líquido (PT) y se compararon cuantitativamente mediante procesamiento de imágenes con detección de bordes de color. Los resultados mostraron que la pérdida de peso de la hélice a alta velocidad fue el doble que a baja velocidad. La erosión por cavitación exhibió un ciclo de incubación, aceleración, desaceleración y estado estable a baja velocidad, mientras que los períodos de aceleración y desaceleración se repitieron a alta velocidad. Según PT y la detección de bordes de color, la concentración de cavidades en las condiciones de baja y alta velocidad aumentó hacia los bordes de salida y de entrada, respectivamente. Además, en la dirección radial, la tendencia fue similar en ambas condiciones, y se detectó el mayor número de cavidades en la región de 0.7-0.9R, donde R es el radio de la hélice.